Deixe para Igor Sikorsky, o aviador e projetista de aeronaves russo-americano que lançou as bases para a primeira aeronave de asa rotativa, resumir da melhor forma um desafio comum enfrentado na indústria aeroespacial daquela época e de agora: a necessidade crítica de operações de manutenção, reparo e revisão de aeronaves.
Apesar do senso de humor seco de Sikorsky, o que o inventor do helicóptero está descrevendo é exatamente o que você não quer ver em cenários do mundo real. Embora seja importante ter um piloto atento, não é adequado resolver problemas de engenharia durante o voo. De preferência, a solução de problemas deve ocorrer no solo, muito antes da decolagem (de aviões) ou do lançamento (de naves espaciais).
Hoje, as operações de manutenção, reparação e revisão, conhecidas na manufatura como MRO, constituem um sub-setor por si só.
Com um mercado global estimado em US$ 656 bilhões, com previsão de crescimento para mais de US$ 800 bilhões até 2032, é responsabilidade dos líderes do setor garantir a máxima segurança em todas as aplicações aeroespaciais. Em uma definição mais generalizada, MRO refere-se aos processos e às atividades envolvidos em garantir que máquinas, equipamentos e sistemas sejam mantidos em condições ótimas de funcionamento. Isso significa que eles reparados quando apresentam defeitos e revisados quando necessário para que tenham a vida operacional prolongada.
Tecnologia aeroespacial e de escaneamento 3D
Em setores como aviação, automotivo, manufatura e serviços públicos, o MRO é essencial para assegurar a confiabilidade e eficiência de todas as peças, montagens e subconjuntos. Tudo, desde as tarefas de manutenção de rotina até os reparos corretivos, está coberto e envolve a desmontagem, a inspeção, o reparo ou a substituição de peças e a remontagem do equipamento.
As tecnologias de escaneamento a laser 3D, por sua própria natureza (velocidade de captura de dados, precisão dos resultados, portabilidade e repetibilidade de desempenho), são um conjunto de ferramentas ideal para o setor aeroespacial, auxiliadas em parte pelo novo renascimento do setor público-privado que está literalmente decolando para as estrelas.
Agora que o setor em grande parte recuperou suas perdas recentes, o próximo passo é o crescimento. Como em qualquer aplicação de manufatura, central para esse crescimento é o aumento do volume de processamento: mais peças passando pelo controle da qualidade e inspeção, mais rapidamente, acelerando o processo de aviação MRO. Uma das principais ferramentas nesse arsenal de escaneamento a laser é o Laser Tracker.
Um olhar focado em Laser Trackers
Laser Tracker é um dispositivo de medição de precisão projetado para medir a posição exata de objetos no espaço. Ferramentas como o FARO® Vantage Laser Tracker empregam um feixe de laser para rastrear um refletor-alvo, ou um retrorrefletor. O rastreador emite luz laser em direção ao refletor e mede o tempo que o feixe leva para retornar. Ao rastrear continuamente a posição do refletor, o Laser Tracker pode determinar as coordenadas com alta precisão. Essas medições são cruciais para as necessidades de controle da qualidade aeroespacial, alinhamento e engenharia reversa.
Ideal para aplicações em larga escala, exemplos específicos do setor aeroespacial incluem:
- Motores: Revisão e reparo de motores a jato e turboélice, assegurando o desempenho e a conformidade com os padrões de segurança
- Trem de pouso: manutenção e inspeção para prevenir falhas e assegurar decolagens e pousos seguros
- Aviônica: Atualização e reparo de sistemas eletrônicos para navegação, comunicação e monitoramento
- Fuselagem e asas: reparos estruturais, incluindo a correção de rachaduras e de corrosões
- Sistemas hidráulicos: Manutenção de componentes que controlam o trem de pouso, os freios e as superfícies de controle de voo
Para não ficar de fora, as naves espaciais, naturalmente, também têm necessidades de alinhamento e calibração, que vão desde propulsores e sistemas de propulsão até painéis solares, escudos térmicos, sistemas de comunicação e uma variedade de instrumentos científicos em constante mudança e atualização frequente.
Assim como qualquer ferramenta de escaneamento a laser 3D, os Laser Trackers são úteis para garantir o alinhamento preciso das peças. Para o setor aeroespacial, essas peças podem ser asas/painéis solares, fuselagem/corpo principal da nave espacial e peças do motor (conforme mencionado anteriormente para aviões). Também pode envolver a inspeção de componentes para a medição precisa do desgaste geral (as velocidades de reentrada em órbita terrestre baixa podem exceder 27 mil km/h com temperaturas próximas a 2.450 °C), calibração de ferramentas e dispositivos de fixação (assegurando que as máquinas que fabricam as máquinas estejam dentro da tolerância) e engenharia reversa, criando modelos detalhados de peças existentes para replicação ou melhoria.
Para as missões lunares Artemis planejadas pela NASA, três cápsulas espaciais Orion estão atualmente em construção, e uma quarta cápsula foi encomendada. Garantir que quatro naves espaciais idênticas sejam realmente idênticas é onde um dispositivo como um Laser Tracker pode ser inestimável.
Permanecendo na "trilha": sinergia hardware-software
Além das aplicações específicas para o setor aeroespacial, o uso de um Laser Tracker oferece outras vantagens na montagem de grandes peças. A principal delas é a facilidade de uso e a portabilidade do dispositivo. Ao contrário de uma máquina de medição por coordenadas tradicional, com um Laser Tracker não é necessário levar a peça que está sendo medida até a máquina. Em vez disso, você pode levar a máquina até a peça. Isso economiza tempo e aumenta a precisão, pois é necessário menos posicionamento. Além disso, quando comparados às CMMs, os Laser Trackers têm uma curva de aprendizado menos acentuada e são mais seguros de usar.
Na verdade, os Laser Trackers como o Vantage tornam a medição no local tão fácil e rápida que reduzem os tempos de ciclo de inspeção em até 75%. Em segundos, essas medições podem ser comparadas com dados nominais de CAD para que as equipes possam fazer ajustes informados ou prosseguir com confiança. Conforme mencionado acima, melhorias de velocidade como esta aumentam o volume de processamento, o que, na verdade, impulsiona todo o setor aeroespacial.
Há também uma compatibilidade de software superior, especificamente com o FARO® CAM2® Software, bem como com vários outros fornecedores de terceiros. O FARO CAM2 Software, no entanto, foi projetado para uso específico com qualquer CMM portátil da FARO; ele possibilita capturas precisas de medições e é ideal para tarefas de garantia da qualidade e inspeção aeroespacial.
Adequado para gerenciar rotinas de inspeção repetitivas, com análise de tendências ao vivo e controle estatístico de processos (SPC), o software oferece: a capacidade de usar múltiplos dispositivos de medição simultaneamente para medir rapidamente grandes componentes, malha de classe de metrologia em formato de arquivo STL confiável ao medir uma peça de referência (um protótipo ou uma amostra validada para atender a todas as especificações e tolerâncias do projeto) e dimensionamento e tolerância geométrica (GD&T), um método padronizado para identificar limites de tolerância de forma, orientação e localização de características em uma peça.
O FARO CAM2 também oferece recursos de relatórios que permitem que as organizações compartilhem dados e resultados de medição a qualquer momento, com qualquer pessoa na organização. Além disso, fornece resultados de inspeção em tempo real em um conjunto de relatórios visuais adaptáveis e fáceis de usar, enquanto oferece percepção sobre variações e alertas do processo. Isso ajuda a evitar o retrabalho, que consome tempo, e a sucata, que gera custos, permitindo que as empresas aeroespaciais melhorem suas operações de manutenção, reparação e revisão.
Preparando-se para o pouso
Mesmo com o vasto intelecto e a visão tecnológica de Igor Sikorski, é difícil imaginar que até mesmo ele teria previsto com precisão o quanto o mundo avançou no meio século desde seu falecimento.
Hoje, o setor aeroespacial amadureceu consideravelmente. O que começou com um protótipo meticuloso de biplano e um voo de 12 segundos e 36,6 metros em Kitty Hawk, Carolina do Norte, em 1903, por assim dizer, (se considerarmos as naves espaciais Voyager I e II) já percorreu mais de 15 bilhões de milhas, e esse número só aumenta. Mais próximo de casa, a Federal Aviation Administration relata que sua Organização de Tráfego Aéreo (Air Traffic Organization - ATO) gerencia mais de 45 mil voos e 2,9 milhões de passageiros de companhias aéreas em mais de 29 milhões de milhas quadradas de espaço aéreo diariamente. Isso equivale a mais de 16 milhões de voos anualmente. As exigências dos serviços de MRO para um cronograma tão rigoroso são impressionantes, sem mencionar a frota global.
Certamente, as milhas registradas e a distância percorrida são apenas duas métricas na fascinante narrativa do setor aeroespacial. O que frequentemente é omitido é o trabalho nos bastidores: o tempo, a energia e o esforço que são investidos para garantir que cada aeronave e cada nave espacial estejam prontas para voar. MRO é o subsetor que torna tudo isso possível.
E as ferramentas de escaneamento a laser 3D, como os Laser Trackers em geral e o Vantage Laser Tracker da FARO especificamente, estão ajudando a melhorar radicalmente a segurança de uma variedade de veículos que voam para o céu ou para o espaço. Além disso, elas estão auxiliando os engenheiros aeroespaciais em seus esforços contínuos para reduzir o retrabalho, os resíduos e a sucata, economizar tempo e aumentar o volume de processamento, permitindo que o setor como um todo continue a avançar.
Sikorsky pode não ter previsto a tecnologia atual. Mas ele estava mais do que correto ao elogiar a engenhosidade humana por trás de nossos produtos quase milagrosos.
"O trabalho criativo... continua sendo um fator extremamente vital para o progresso da humanidade. O trabalho do indivíduo ainda é a faísca que impulsiona a humanidade para frente.
Pronto(a) para levar o seu processo de MRO aeroespacial para novas alturas?